鑫椤专访：无NCM续航千公里，国轩高科的L600启晨电芯及电池包究竟有哪些秘密武器？
日期:2023-06-05 08:47
鑫椤资讯
5月19日，国轩高科在第十二届科技大会上发布了自主研发的全新LMFP体系的L600启晨电芯及电池包，这款电池开启了业内无NCM一样续航千公里的先河。此款新产品一经发布即引发了电池界和资本方的广泛关注。因此，鑫椤资讯特别专访了国轩高科国际业务版块执行总裁程骞博士，一探究竟！
Q1 国轩高科十年前就开始自研磷酸锰铁锂(LMFP)材料，当时作出这一决策是出于何种考量呢？程骞：2013年、2014年的时候，国轩高科做出这一决策的目的跟现在有所不同。当时国家主要推广的是三元电池，因此补贴是跟电池的能量密度直接相关的，能量密度越高，补贴越多。许多的电池厂家基于此都致力于开发三元电池。但是当时做三元电池存在一个问题：电池的安全性。如何提高三元的安全性是电池厂家普遍关心的。当时业界提出在三元里边掺一部分的磷酸锰铁锂，因为它们俩的电压是比较匹配的。在这种情况下，国轩高科当时开始做磷酸锰铁锂，在三元电池里边，比如说掺10%-30%的磷酸锰铁锂来提高三元的安全性，磷酸锰铁锂是作为一种辅材来应用的，这是当初国轩高科做磷酸锰铁锂的主要考量因素。Q2 如何看待磷酸锰铁锂未来在诸多正极材料中的发展潜力？相较于其它正极材料，磷酸锰铁锂最大的优势是什么？程骞：现在主要的正极材料一个是磷酸铁锂，一个是三元。当然三元根据镍含量的不同，分为许多种类，镍的含量越高，容量就越大。磷酸锰铁锂集合了这两种材料的优势：磷酸铁锂的最大的优势一是安全，二是便宜。安全性上，磷酸锰铁锂和磷酸铁锂是一样的，在成本上也基本差不多，因为锰元素在地球上的含量较多，不属于稀缺资源，全球锰矿存储量非常丰富。同时它也继承了三元能量密度比较高的特点，特别是它电压高的优点。因此，磷酸锰铁锂可以达到三元523甚至是三元622的水平。当然和高镍的811相比还是有一定的距离，但是和低镍、中镍的三元材料相比还是有优势的。Q3 国轩高科近日发布的全新 LMFP 体系的 L600 启晨电芯及电池包，有哪些创新性的特点？程骞：在电芯层面，启晨电芯通过自研LMFP材料体系的升级，共沉淀合成工艺和电解液配方优化，先进的掺杂包覆技术、不同粒径复合技术和电解液的配方优化等解决了Mn 溶出、导电率和压实密度，从而提高了电池的高温存储和循环性能，改善了电池快充性能，增加了电池的体积能量密度。电芯的能量密度相比LFP提升了16%。在Pack层面，启晨电芯的设计是为电池包服务的，我们的电池包的体积成组率可以达到76%。因为我们最终的应用是在电动车上。L600启晨电芯的设计是为了让整包以更简洁的方式设计呈现。我之前是在苹果做新能源汽车开发的，一般新能源汽车开发的流程是这样的：先由设计师进行ID DESIGN(外观设计), 将汽车的造型设计出来，通过外形定义该车辆跑多少公里。通过这个定义推算每公里需要多少瓦时，进而推算出跑500或600公里需要多少度的电。设计师在设计车辆外观时留给电池的空间是一定的，因此可以推算出电池包的体积能量密度。在这个前提下，就需要在一定的体积内置入更多的电池。这也就是我们在发布的时候一定要提体积的成组效率76%这么一个指标的原因，体积成组率76%就是说这个电池包里76%的空间是可以放电池的。这是一个很重要的指标。通过这个指标，我们可以推算出电池如何放可以放最多，这样就定义了电池的尺寸长度为600毫米。在安全层面，电池的本征安全也是启晨电池包主打优势：所采用的材料热分解温度远高于三元材料，做到了材料本征安全；自主研发的隔热材料可耐1200°C高温，相当于给电芯穿了一层隔热皮肤，并通过极短情况快速散热通道和主动安全的BMS，做到了四层极致安全保护。目前，该产品基于新国标的针刺，热箱，过充，过放，热失控，挤压和短路的所有测试，并且全部通过。Q4 启晨电池无 NCM 也能续航千公里，这对于整个电池行业的发展意味着什么？程骞：续航多少公里是跟电池放的数量有关的，把电池放的足够多，磷酸铁锂也可以续航1000公里。但是车的大小是有限的，在相同的体积里面，启晨电池包可以把电池利用最大化。我们新发布的这款电池包集成效率是非常高的，体积能量密度做得比较高，装车后续航达到1000公里。一个车跑到1000公里是什么样的一个概念呢？基本上现在比较紧凑型的燃油车，加满一次油可以跑五六百公里；混合动力车，比如说丰田的普锐斯或者理想可以跑到800-900或者将近1000公里；丰田的氢燃料电池车大概可以跑到700公里。续航里程上超过1000公里可以说基本上超越了市面上所有的车型。Q5 续航一千公里以上的新能源车的客户接受度如何？电动车设计长续航是否具有普遍意义？程骞：电动车电池度电价格是一定的，电池容量翻倍了，成本也是翻倍的。对于消费者而言，一千公里以上长续航的车最直观的感受就是价格贵了许多，因为贵出来的价格都是电池的成本。所以我认为，一千公里以上长续航的车更适用于比较高端的车的高配版本，这可以给多元的客户群体一个更好的选择。
